اوہائیو اسٹیٹ کی تحقیق: کرسٹل میں انجینیئرڈ نقائص دو مرکبات کو ان کی کیمیائی ترکیب بدلے بغیر مضبوط بناتے ہیں

اوہائیو اسٹیٹ یونیورسٹی کے محققین کی سربراہی میں ایک ٹیم نے رپورٹ کیا ہے کہ جان بوجھ کر متعارف کرائے گئے کرسٹل نقائص، جو گھنے منظم جالوں میں ترتیب دیے گئے، نے دو دھاتی مرکبات کو ان کی کیمیائی ترکیب تبدیل کیے بغیر مضبوط بنایا۔ ہم مرتبہ جائزہ شدہ تحقیق اس ہفتے Science جریدے میں شائع ہوئی، یونیورسٹی کے نیوز ریلیز کے مطابق۔ شریک مصنفین جرمنی میں ایرلانگن-نیورنبرگ یونیورسٹی اور کیلیفورنیا میں لارنس لیورمور نیشنل لیبارٹری سے ہیں۔

یہ طریقہ دو مراحل پر مشتمل ہے۔ محققین نے پہلے دو کوبالٹ پر مبنی مواد، ایک نکل پر مشتمل سپرالائے اور ایک کرومیم-ٹنگسٹن مرکب، کے کرسٹل کو مسخ کیا اور پھر مواد کو حرارت کے ذریعے آہستہ آہستہ ایجنگ کی۔ ریلیز کے مطابق اس سے ساخت کے اندر ایٹمی سطح پر پتلے گھنے فیچرز پیدا ہوئے۔ مقالے کا عنوان، جیسا کہ TechXplore نے نقل کیا، انہیں منظم دو جہتی نقص مراحل کے طور پر بیان کرتا ہے۔ ٹرانسمیشن الیکٹران مائکروسکوپی اور کمپیوٹر سمیولیشنز کا استعمال کرتے ہوئے، ٹیم نے طاقت میں اضافے کو ان نقائص کے ارد گرد ایٹموں کی ترتیب سے جوڑا، اور ریلیز کے مطابق اس ترتیب کو تبدیل کرنا مواد کی طاقت کو متاثر کر سکتا ہے۔

ریلیز کے مطابق، اس عمل نے دھاتوں کی تناؤ برداشت کی صلاحیت اور بلند درجہ حرارت پر سست تغیر شکل، یعنی کریپ، کے خلاف ان کی مزاحمت دونوں میں نمایاں اضافہ کیا۔ مرکزی مصنف آندریاس بیزولڈ، اوہائیو اسٹیٹ میں میٹیریلز سائنس اینڈ انجینئرنگ کے ایڈجنکٹ اسسٹنٹ پروفیسر، نے کہا کہ نتائج بتاتے ہیں کہ انجینیئرڈ نقائص کی تہہ روایتی مواد کے ڈیزائن کی تکمیل کر سکتی ہے۔ انہوں نے کہا: «ہم ان مضبوط بنانے والے ڈھانچوں کو مواد کے ڈیزائن کا ایک جان بوجھ کر حصہ بنانا چاہتے تھے»۔ یہ کام اوہائیو اسٹیٹ کی سابقہ تحقیق پر مبنی ہے جس نے دکھایا کہ مسخ کے دوران بننے والے نقائص مضبوط کرنے والی تہوں میں تبدیل ہو سکتے ہیں؛ ریلیز نئے طریقے کو پہلا ایسا طریقہ قرار دیتی ہے جس نے ان مرکبات کو مکمل طور پر افزودہ کرنے والی نقص کثافت متعارف کرائی۔

شریک مصنف مائیکل ملز، اوہائیو اسٹیٹ میں میٹیریلز سائنس اینڈ انجینئرنگ کے پروفیسر، نے کہا کہ اگرچہ نقائص عام طور پر نقصان سے جوڑے جاتے ہیں، «صحیح ساخت اور کیمیا کے ساتھ صحیح نقائص دراصل مواد کو مضبوط بنا سکتے ہیں»۔ ریلیز تجویز کرتی ہے کہ یہ طریقہ بالآخر بلند درجہ حرارت کے سامنے آنے والے آلات کے لیے اعلیٰ طاقت مرکبات تیار کرنے میں استعمال ہو سکتا ہے، ہوائی جہاز کے ٹربائن انجنوں اور بجلی گھروں کی مشینری کو بطور مثال پیش کرتی ہے، لیکن اسے مستقبل کے امکان کے طور پر بیان کرتی ہے۔ فی الحال، یہ کہتی ہے، ٹیم کی شراکت انجینئرنگ میں ڈیزائن اصولوں کو وسیع کرنا ہے۔

یہ نتائج دو مخصوص مرکبات پر ایک واحد ہم مرتبہ جائزہ شدہ تحقیق سے ہیں۔ ریلیز صنعتی آزمائشوں، اجزاء کے ٹیسٹوں یا مقداری طاقت کے اعداد و شمار کی رپورٹ نہیں کرتی، اور عملی استعمال کے لیے کوئی ٹائم لائن نہیں دیتی۔ فنڈنگ امریکی محکمہ توانائی اور نیشنل سائنس فاؤنڈیشن سے آئی، الیگزینڈر فون ہمبولٹ فاؤنڈیشن اور اوہائیو اسٹیٹ کے سینٹر فار الیکٹران مائکروسکوپی اینڈ اینالیسس کی اضافی مدد کے ساتھ۔